CRISPR serait-il un espoir pour éradiquer les maladies infectieuses épidémiques ?

Leurs noms font peur, et à juste titre parce que ces virus font des ravages. Ébola, Zika, Dengue, Lassa,… font des centaines de morts et présentent un risque épidémiologique des plus grands. Un espoir nouveau d’enrayer ces fléaux vient du célèbre outil moléculaire CRISPR. Souvent décrié pour ses applications parfois hors des limites de l’éthique, il pourrait dans le cas des épidémies de maladies infectieuses sauver des centaines de vies. Des expérimentations vont actuellement bon train et sont très prometteuses mais elles risquent de vite se heurter à deux obstacles : les enjeux de marché et la guerre des brevets.

 

Mardi dernier, le Nigéria a déclaré l’état d’épidémie. Le virus Lassa aurait été détecté dans le pays ; dix à vingt mille cas le sont chaque année en Afrique de l’Ouest. Un virus particulièrement redoutable qui déclenche des fièvres ravageuses et tue dans 20 à 40 % des cas. Un peu moins qu’Ébola, mais d’une dangerosité avérée, ce virus se propage au stade épidémique par des rongeurs. Pour l’instant, il n’existe aucun traitement efficace.

 

Tout le problème réside dans le diagnostic qui doit être le plus précoce possible pour enrayer la maladie et son expansion épidémique. C’est là que les chercheurs annoncent des nouvelles qui pourraient être très positives. Ils sont en effet parvenus à élaborer un nouveau test de diagnostic très simple, efficace et bon marché, mis au point à partir de la technologie CRISPR.

 

On parle souvent de CRISPR pour alerter sur les dangers que représentent certaines applications de ces ciseaux génétiques extraordinaires. Le dernier scandale en date est celui qu’a provoqué un chercheur chinois qui, tout seul, au fond de son labo, est parvenu à mettre au monde des jumelles génétiquement modifiées pour résister au VIH.

CRISPR présente la faculté de pouvoir être programmé pour aller rechercher des fragments génétiques spécifiques. En l’espèce, l’outil moléculaire a été programmé pour repérer des fragments d’ARN du virus Lassa. Si l’approche est couronnée de succès, elle pourrait aider à détecter rapidement un large éventail d’infections virales afin que les traitements puissent être plus efficaces et que les agents de santé puissent freiner la propagation de l’infection. Un test robuste et convivial pourrait réduire les taux de mortalité dus à la fièvre de Lassa explique dans la revue Nature Jessica Uwanibe, biologiste moléculaire qui met au point un diagnostic Lassa à l’Université Redeemer d’Ede, au Nigeria. « Je travaille sur quelque chose qui pourrait sauver beaucoup de vies. »

 

Des scientifiques du Honduras et de la Californie testent déjà les diagnostics CRISPR pour détecter les virus de la dengue, les virus Zika et les souches du papillomavirus humain (VPH) associées au cancer. Plus récemment encore, une étude visant à explorer un test CRISPR pour le virus Ébola est en cours en République démocratique du Congo.

 

Pour la plupart des maladies infectieuses, le diagnostic nécessite une expertise spécialisée, des équipements sophistiqués et de l’électricité en quantité suffisante – autant d’éléments qui font tous défaut dans de nombreux endroits où des maladies comme la fièvre de Lassa sévissent. Les tests CRISPR offrent la possibilité intéressante de diagnostiquer les infections aussi précisément que les méthodes conventionnelles, et presque aussi simplement qu’un test de grossesse à domicile. Et comme le CRISPR est conçu pour cibler des séquences génétiques spécifiques, les chercheurs espèrent mettre au point un outil basé sur la technologie qui pourra être affinée pour identifier, en une semaine, la souche virale en circulation.

 

Pour Jennifer Doudna, biochimiste à l’Université de Californie à Berkeley et l’une des inventrices historiques du CRISPR avec sa collègue française Emmanuelle Charpentier, « Il s’agit d’une orientation très stimulante pour le domaine du CRISPR ».

 

Les médecins nigériens mènent des essais sur un diagnostic CRISPR mis au point par des chercheurs du Broad Institute of MIT et de Harvard, à Cambridge. Ceux-ci ont réussi à coupler CRISPR avec la protéine Cas13. À l’origine, CRISPR fonctionne avec la protéine Cas9 mais contrairement à cette dernière, l’enzyme utilisée dans l’outil CRISPR-Cas13 coupe la séquence génétique qu’on lui a demandé de cibler. Puis elle tranche l’ARN sans discernement. En général, ce comportement pose problème quand on essaie d’éditer des gènes ; c’est même un biais dont se méfient les utilisateurs de CRISPR. Mais, en l’occurrence, cette découpe sans discernement est une aubaine pour le diagnostic car toute parcelle d’ARN peut alors servir de signal.

 

C’est sur cette caractéristique que l’équipe du Broad Institute a mis au point un tests dénommé fort opportunément SHERLOCK. Celui-ci détecte les molécules d’ARN qui ont été tranchées par Cas13. Le signal se matérialise par une bande sombre sur une bande de papier. Un signal très semblable à celui que l’on utilise communément dans les tests de grossesse. Quand le signal s’inscrit, c’est que l’on est en présence d’un fragment d’ARN du virus Lassa. Cette technique présente des résultats similaires à ceux que les médecins obtiennent avec la méthode de détection classique utilisée en laboratoire et dénommée amplification en chaîne par polymérase (PCR).

Mais comparé à PCR, SHERLOCK coûte deux fois moins cher. De plus, il prend deux fois moins de temps pour produire des résultats. Enfin, même si les deux systèmes de tests ont besoin d’électricité pour fonctionner, SHERLOCK tourne grâce à un simple générateur de voiture. Un détail appréciable dans des pays où l’électricité est une denrée rare et très irrégulière.

 

Jennifer Doudna et son équipe de Berkeley, fortes de ces espoirs, travaillent sur d’autres variantes de la protéine Cas pour développer de nouveaux tests dont celui pour le dépistage du cancer du col de l’utérus. De fait, c’est toute la boîte à outils CRISPR qui est en train de s’enrichir de protéines destinées à cibler certains types de diagnostics.

 

« Ce sont des innovations passionnantes », déclare Dhamari Naidoo, responsable technique à l’Organisation mondiale de la santé, basée au Nigeria. Mais elle ajoute aussitôt que pour que ces tests puissent rendre service dans les pays à faibles revenus comme ceux d’Afrique, les chercheurs doivent mettre au point des outils très bon marché et dont la licence d’exploitation est disponible.

Or c’est souvent là que le bât blesse. Par exemple, une douzaine de tests diagnostiques pour le virus Ébola ont été mis au point, mais seulement deux d’entre eux ont été déployés dans le cas de l’épidémie actuelle en République démocratique du Congo. Le reste a été retardé en raison d’obstacles économiques, notamment l’absence d’un marché suffisamment grand pour que les fabricants justifient les frais de réalisation et de distribution des essais.

 

CRISPR n’échappe pas à cette règle économique et fait depuis plusieurs années l’objet d’une foire d’empoigne sur la propriété des brevets. Une bataille qui révèle une facette pas très reluisante de la science lorsqu’elle s’accompagne d’un potentiel très commercial.

 

D’un côté, l’université de Berkeley, en Californie, a été la première à déposer une demande de brevet. De l’autre, l’institut Broad, au Massachusetts, a demandé au Bureau américain des brevets un processus expéditif et a du coup obtenu un brevet avant Berkeley.

D’un côté, Broad allègue que la demande initiale de Berkeley ne couvre que la manipulation génétique des bactéries, pas celle des animaux. De l’autre, Berkeley réplique qu’il allait de soi que la technique pourrait être utilisée au-delà des bactéries et que des « personnes d’habiletés ordinaires » seraient en mesure d’utiliser la technique sur des souris ou des humains, comme en témoignent les équipes de Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier (université de Berkeley), George Church et Feng Zhang (institut Broad), ou Jin-Soo Kim (Corée du Sud).

Ce à quoi Broad réplique que de tels chercheurs hautement spécialisés ne correspondent pas à la définition juridique d’une « personne d’habiletés ordinaires ».

 

Pour compliquer les choses, CRISPR-Cas9 — « scalpel biologique » qui peut servir à manipuler les gènes avec une grande précision — existe déjà dans la nature ; ce que les chercheurs ont mis au point en 2012, c’est une façon de l’utiliser comme bon leur semble. Ce qui n’est pas peu dire : depuis 2012, des laboratoires des quatre coins du monde se sont mis à l’expérimenter sur toutes sortes de génomes et il y aurait actuellement plusieurs centaines demandes de brevets déposées pour autant d’applications liées à CRISPR.

 

La dispute devant les juges du Bureau américain des brevets (USPTO) dure depuis janvier 2016 et une autre demande a été déposée devant le bureau européen des brevets. Le jeu est serré et certains des arguments entraînent les juges très loin de la science. Une telle rancœur est inhabituelle entre deux institutions universitaires, commentait dans Nature Mark Summerfield, un avocat australien en droit des brevets. Mais il ajoute d’emblée que derrière ces deux universités, il y a une liste de compagnies qui paient les frais de justice. « Ce qui est vraiment derrière, ce sont les intérêts commerciaux… Ils ne vont pas arriver à s’entendre, ils vont se battre jusqu’à la fin. »

 

À la lumière des batailles de brevets en cours entre Berkeley et le Broad, le diagnostic des maladies infectieuses basé sur CRISPR pourrait être particulièrement problématique d’un point de vue économique. Mais Jennifer Doudna et Pardis Sabeti, qui dirige le projet SHERLOCK au Broad, disent qu’ils sont déterminés à accorder des licences pour leurs outils afin que les personnes qui en ont besoin puissent les utiliser. Pour Jessica Uwanibe, la biologiste nigériane qui travaille sur le virus Lassa, ce jour ne viendra jamais assez tôt. « J’aimerais qu’on puisse faire ça encore plus vite », dit-elle. C’est vrai que les virus n’attendent pas l’issue des grandes batailles financières autour des tables au tapis vert pour se décider à ravager les populations.